abaqus壳单元类型与介绍

abaqus单元形状Abaqus是一种常用的有限元分析软件，它提供了多种不同形状的单元用于建模和分析结构。

下面我将从几个常见的角度介绍一些Abaqus中可用的单元形状。

1. 线性单元（Linear Elements）：一维线性单元（1D Linear Elements），例如节点单元（Node Element）和梁单元（Beam Element），用于模拟结构中的线性行为。

二维线性单元（2D Linear Elements），例如三角形单元（Triangle Element）和四边形单元（Quadrilateral Element），用于模拟平面结构。

三维线性单元（3D Linear Elements），例如四面体单元（Tetrahedron Element）和六面体单元（Hexahedron Element），用于模拟立体结构。

2. 非线性单元（Nonlinear Elements）：二维非线性单元（2D Nonlinear Elements），例如平面应变单元（Plane Strain Element）和平面应力单元（Plane Stress Element），用于模拟结构的非线性行为。

三维非线性单元（3D Nonlinear Elements），例如几何非线性单元（Geometric Nonlinear Element）和材料非线性单元（Material Nonlinear Element），用于模拟非线性结构。

3. 特殊单元（Special Elements）：壳单元（Shell Element），用于模拟薄壳结构，如板和薄膜。

拉索单元（Truss Element），用于模拟绳索或索条等拉伸元件。

接触单元（Contact Element），用于模拟结构之间的接触和摩擦。

除了上述常见的单元形状，Abaqus还提供了其他一些特殊的单元形状，如混凝土单元、岩石单元等，用于特定的工程应用。

总之，Abaqus提供了广泛的单元形状选项，可以根据具体的分析需求选择适当的单元形状进行建模和分析。

钢管混凝土ABAQUS建模过程Part模块一、钢管1.壳单元概念：壳单元用来模拟那些厚度方向尺寸远小于另外两维尺寸，且垂直于厚度方向的应力可以忽略的的结构。

以字母S开头。

轴对称壳单元以字母SAX开头，反对称变形的单元以字母SAXA开头。

除轴对称壳外，壳单元中的每一个数字表示单元中的节点数，而轴对称壳单元中的第一个数字则表示插值的阶数。

如果名字中最后一个字符是5，那么这种单元只要有可能就会只用到三个转动自由度中的两个。

2.壳单元库一般三维壳单元有三种不同的单元列示：①一般壳单元：有限的膜应变和任意大的转动，允许壳的厚度随单元的变形而改变，其他壳单元仅假设单元节点只能发生有限的转动。

②薄壳单元：考虑了任意大的转动，但是仅考虑了小应变。

③厚壳单元：考虑了任意大的转动，但是仅考虑了小应变。

壳单元库中有线性和二次插值的三角形、四边形壳单元，以及线性和二次的轴对称壳单元。

所有的四边形壳单元（除了S4）和三角形壳单元S3/S3R采用减缩积分。

而S4和其他三角形壳单元采用完全积分。

3.自由度以5结尾的三维壳单元，每一节点只有5个自由度：3个平动自由度和面内的2个转动自由度（没有绕壳面法线的转动自由度）。

然而，如果需要的话，节点处的所有6个自由度都是可以激活的。

其他三维壳单元在每一节点处有6个自由度（三个平动自由度和3个转动自由度）。

轴对称壳单元的每一节点有3个自由度：1 r-方向的平动2 z-方向的平动3 r-z平面内的平动4.单元性质所有壳单元都有壳的截面属性，它规定了壳单元的材料性质和厚度。

壳的横截面刚度可在分析中计算，也可在分析开始时计算。

①在分析中计算：用数值方法来计算壳厚度方向上所选点的力学性质。

用户可在壳厚度方向上指定任意奇数个截面点。

②在分析开始时计算：根据截面工程参量构造壳体横截面性质，不必积分单元横截面上任何参量。

计算量小。

当壳体响应是线弹性时，建议采用这个方法。

5.壳单元的应用如果一个薄壁构件的厚度远小于其整体结构尺寸，并且可以忽略厚度方向的应力，建议用壳单元来模拟。

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5 应用壳单元应用壳单元可以模拟结构，该结构一个方向的尺度（厚度）远小于其它方向的尺度，并忽略沿厚度方向的应力。

例如，压力容器结构的壁厚小于典型整体结构尺寸的1/10，一般就可以用壳单元进行模拟。

以下尺寸可以作为典型整体结构的尺寸：•支撑点之间的距离。

•加强件之间的距离或截面厚度有很大变化部分之间的距离。

•曲率半径。

•所关注的最高阶振动模态的波长。

ABAQUS壳单元假设垂直于壳面的横截面保持为平面.不要误解为在壳单元中也要求厚度必须小于单元尺寸的1/10,高度精细的网格可能包含厚度尺寸大于平面内尺寸的壳单元（尽管一般不推荐这样做），实体单元可能更适合这种情况。

5.1 单元几何尺寸在ABAQUS中具有两种壳单元：常规的壳单元和基于连续体的壳单元.通过定义单元的平面尺寸、表面法向和初始曲率，常规的壳单元对参考面进行离散。

但是，常规壳单元的节点不能定义壳的厚度；通过截面性质定义壳的厚度.另一方面，基于连续体的壳单元类似于三维实体单元，它们对整个三维物体进行离散和建立数学描述，其动力学和本构行为是类似于常规壳单元的。

对于模拟接触问题，基于连续体的壳单元与常规的壳单元相比更加精确，因为它可以在双面接触中考虑厚度的变化。

然而,对于薄壳问题，常规的壳单元提供更优良的性能。

在这本手册中，仅讨论常规的壳单元。

abaqus中实体与实体壳单元的区别
在Abaqus中，实体单元和实体壳单元是两种不同的有限元单元类型。

实体单元是一个三维单元，用于建模实体结构，例如实心体或复杂的几何形状。

它具有六个自由度（三个平移和三个旋转自由度），可以用来模拟实体物体的力学行为，例如固体的应力和应变分析。

实体壳单元是一种专用于建模薄壳结构的单元。

实质上，它将薄壳结构简化为一个二维平面，可以有效地模拟薄壳结构的行为。

它通常用于模拟平面板、屋盖、车身等具有表面功能的结构。

实体壳单元只有三个平移自由度（在任意平移方向上），并且不具有旋转自由度。

这意味着实体壳单元不能够准确地模拟薄壳结构中的扭转和转动效应。

综上所述，实体单元和实体壳单元在应用和模拟能力上有所不同。

实体单元更适用于建模实心体和复杂几何结构，而实体壳单元则适用于模拟薄壳结构的应力和变形行为。

abaqus 壳单元厚薄壳的定义薄壳是结构工程中的一种重要元件，常用于许多工程领域，如航空航天、土木工程以及机械工程等。

在有限元分析软件ABAQUS中，壳单元用于对薄壳结构进行建模和分析。

本文将介绍如何在ABAQUS中定义厚薄壳的壳单元。

在ABAQUS中，可以使用不同类型的壳单元来建模厚薄壳结构。

常用的壳单元类型有S4、S4R、S4RS、S3、S3R和S3RS等。

其中，S4和S3分别表示四节点和三节点的壳单元，R表示旋转自由度，S表示剪切缺陷。

对于薄壳结构来说，最常用的是四节点壳单元S4或S4R。

这两种壳单元都可以定义厚薄壳结构，区别在于是否考虑旋转自由度。

如果不考虑旋转自由度，则选择S4单元；如果考虑旋转自由度，则选择S4R单元。

在ABAQUS中，定义厚薄壳的步骤如下：1. 创建一个新的ABAQUS模型，并选择适当的坐标轴系。

2. 在模型中创建一个壳单元部分。

选择节点的位置以适合厚薄壳的几何形状。

3. 定义材料属性。

根据实际情况，选择适当的材料，并定义其弹性模量、泊松比等材料参数。

4. 定义壳单元类型。

根据厚薄壳的要求，选择合适的壳单元类型，如S4或S4R。

5. 指定壳单元的厚度。

根据实际情况，输入壳单元的厚度值。

6. 定义边界条件。

根据模型的约束条件和加载情况，定义适当的边界条件。

7. 运行模型分析。

进行加载和求解操作，以获得所需的结果。

通过以上步骤，我们可以在ABAQUS中准确地定义厚薄壳的壳单元。

这样的建模方法可以有效地模拟和分析厚薄壳结构在各种工程环境下的性能和行为。

S3/S3R 单元可以作为通用壳单元使用。

由于单元中的常应变近似，需要划分较细的网格来模拟弯曲变形或高应变梯度。

S4R 单元性能稳定，适用围很广对于复合材料，为模拟剪切变形的影响，应使用适于厚壳的单元（例如S4、S4R、S3、S3R、S8R），并要注意检查截面是否保持平面。

对于几何非线性分析，在ABAQUS/Standard中的小应变壳单元（S4R5, S8R, S8R5, S8RT, S9R5, STRI3, 和STRI65）使用总体拉格朗日应变算法，应力应变可以相对于参考构型的材料方向改定。

垫片单元是小应变小位移单元，默认情况下其应力应变值也是以初始参考构型定义的行为方向输出。

对于有限膜应变单元（所有的膜单元以及S3/S3R, S4, S4R, SAX,和 SAXA单元）和在ABAQUS/Explicit中的小应变单元，其材料方向是随着曲面的平均刚性旋转运动而变以形成当前构型的材料方向。

此时这些单元的应力应变则是根据当前的参考构型中的材料方向给出的。

（更详细地说明可以参考ABAQUS相关手册）。

用户可以决定与*section print和*section file相关的局部坐标系统是固定不动还是随着曲面的平均刚性运动而旋转。

C3D20RP 20-node brick, triquadratic displacement, trilinear pore pressure, reducedintegration20节点实体，三重二次位移，三线孔隙压力，缩减积分C3D20R PH 20-node brick, triquadratic displacement, trilinear pore pressure, hybrid, linearpressure, reduced integration20节点实体，三重二次位移，三线孔隙压力，混合动力，线压力，缩减积分。

《abaqus与nastran壳单元类型的比较与应用》近年来，有限元分析方法在工程设计领域得到了广泛的应用。

在有限元分析软件中，abaqus和nastran是两个常用的软件包，它们各自拥有多种壳单元类型，用于对薄壳结构进行分析。

本文将对abaqus与nastran的壳单元类型进行比较，并探讨其在工程实践中的应用。

一、abaqus壳单元类型1. 二维壳单元在abaqus中，常用的二维壳单元类型包括STRI65、S4R和S4。

STRI65是三节点三角形单元，适用于各种弯曲和薄壁结构的分析；S4R是四节点矩形单元，适用于各种应力状态下的薄壁结构的分析；S4是四节点四边形单元，也适用于各种应力状态下的薄壁结构的分析。

2. 三维壳单元对于三维壳结构，abaqus中常用的壳单元类型包括SHELL181和SHELL281。

SHELL181是六节点二次三角形单元，适用于各种复杂应力状态下的薄壁结构；SHELL281是八节点二次四边形单元，适用于各种复杂应力状态下的薄壁结构。

二、nastran壳单元类型1. 二维壳单元在nastran中，常用的二维壳单元类型包括SHELL4和SHELL63。

SHELL4是四节点四边形单元，适用于各种弯曲和薄壁结构的分析；SHELL63是六节点三角形单元，适用于各种弯曲和薄壁结构的分析。

2. 三维壳单元对于三维壳结构，nastran中常用的壳单元类型包括CBAR和CQUAD4。

CBAR是二节点柱单元，适用于各种复杂应力状态下的薄壁结构；CQUAD4是四节点四边形单元，适用于各种复杂应力状态下的薄壁结构。

三、abaqus与nastran壳单元类型的比较从上述介绍可以看出，abaqus与nastran在壳单元类型上有很多的相似之处，比如都有针对二维和三维壳结构的多种单元类型可供选择。

但同时也存在一些差异，比如abaqus中的SHELL181和nastran中的SHELL4，虽然都是用于薄壁结构的分析，但其节点数和形状略有不同。

abaqus实体单元、壳单元、梁单元的定义与用法文章标题：深度了解abaqus实体单元、壳单元、梁单元的定义与用法一、引言在工程领域中，模拟和分析结构力学行为是非常重要的。

ABAQUS作为有限元分析软件，在工程结构分析和仿真中扮演着重要的角色。

在ABAQUS中，实体单元、壳单元和梁单元是常用的元素类型，它们可以用来模拟各种不同类型的结构和力学行为。

本文将深入探讨这些单元的定义与用法。

二、实体单元的定义与用法1. 实体单元是ABAQUS中最基本的有限元单元之一，通常用于模拟具有三维结构的实体物体。

它能够准确描述物体的体积和构造。

2. 实体单元适用于模拟压力容器、机械零件、汽车车身等实体结构的力学行为。

它能够有效分析结构的应力、应变、变形等力学特性。

3. 在实际工程中，使用实体单元时需要注意单元的类型、材料特性、边界条件和加载方式，以确保分析结果的准确性和可靠性。

三、壳单元的定义与用法1. 壳单元是ABAQUS中常用的二维有限元单元，适用于模拟薄壁结构和板材。

它能够准确描述结构的曲率和变形。

2. 壳单元适用于模拟飞机机翼、船体、薄膜结构等薄壁结构的力学行为。

它能够有效分析结构的弯曲、剪切、挠曲等力学特性。

3. 在实际工程中，使用壳单元时需要注意单元的厚度、材料特性、边界条件和加载方式，以确保分析结果的准确性和可靠性。

四、梁单元的定义与用法1. 梁单元是ABAQUS中用于模拟杆件和梁结构的有限元单元，适用于描述结构的轴向变形和弯曲变形。

2. 梁单元适用于模拟桥梁、支撑结构、梁柱结构等杆件和梁结构的力学行为。

它能够有效分析结构的弯曲、扭转、轴向变形等力学特性。

3. 在实际工程中，使用梁单元时需要注意单元的截面特性、材料特性、边界条件和加载方式，以确保分析结果的准确性和可靠性。

五、个人观点和理解在工程结构分析中，选择合适的有限元单元对于准确模拟和分析结构的力学行为是至关重要的。

实体单元、壳单元和梁单元都有各自的优缺点，工程师需要根据具体的结构特点和分析要求来选取合适的单元类型。

abaqus壳单元截面内力（原创实用版）目录1.ABAQUS 壳单元简介2.壳单元截面内力的概念3.壳单元截面内力的计算方法4.ABAQUS 中壳单元截面内力的应用实例5.总结正文一、ABAQUS 壳单元简介ABAQUS 是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，其强大的功能和便捷的操作受到许多工程师和研究人员的青睐。

在 ABAQUS 中，壳单元是一种常用的结构单元，可以用来模拟各种复杂的薄壳结构，例如船舶、桥梁和航空器等。

二、壳单元截面内力的概念壳单元截面内力是指作用在壳结构截面上的内部力，包括弯矩、剪力和轴力等。

在有限元分析中，为了研究壳结构的强度、刚度和稳定性等问题，需要计算壳单元截面内力。

三、壳单元截面内力的计算方法壳单元截面内力的计算方法通常采用有限元法。

具体步骤如下：1.对壳结构进行网格划分，将壳体离散为多个壳单元；2.在每个壳单元的边界上施加边界条件，如固定约束、滑动约束等；3.施加载荷，如均布荷载、集中荷载等；4.求解线性或非线性有限元方程组，得到壳单元的应力和应变；5.根据应力和应变计算壳单元截面内力，如弯矩、剪力和轴力等。

四、ABAQUS 中壳单元截面内力的应用实例在 ABAQUS 中，可以利用已有的壳单元类型和材料属性，创建薄壳结构模型，并进行计算分析。

以下是一个简单的壳单元截面内力应用实例：1.创建一个圆柱壳模型，设置材料属性（如弹性模量、泊松比等）；2.对圆柱壳模型进行网格划分，划分为多个壳单元；3.在圆柱壳底部施加固定约束，顶部施加均布荷载；4.求解模型的线性或非线性方程组，得到壳单元的应力和应变；5.根据应力和应变计算壳单元截面内力，如弯矩、剪力和轴力等。

五、总结本文介绍了 ABAQUS 壳单元的简介、壳单元截面内力的概念以及计算方法。

Abaqus是一种强大的有限元分析软件，用于模拟和分析工程和科学问题。

其中，abaqus的壳单元和柱坐标系是两个重要的概念和功能，对于工程结构的分析和设计具有重要意义。

本文将分别介绍abaqus 的壳单元和柱坐标系，并探讨它们在工程实践中的应用。

一、abaqus的壳单元1.1 壳单元概念壳单元是一种用于模拟薄壁结构或表面结构的有限元单元。

在实际工程中，许多结构都属于薄壁结构或表面结构，如飞机机翼、汽车车身等。

使用壳单元可以更准确地模拟这些结构的受力和变形情况。

1.2 壳单元类型在abaqus中，常用的壳单元类型包括四边形单元、三角形单元和混合单元等。

不同类型的壳单元适用于不同的结构特点和分析要求，工程师可以根据实际情况选择合适的壳单元类型。

1.3 壳单元的建模和分析在abaqus中，建立壳单元模型可以通过几何建模、网格划分和边界条件设置等步骤完成。

在对壳单元结构进行分析时，可以考虑受力情况、变形情况、破坏模式等因素，通过abaqus的仿真分析功能获得结构的应力、应变、位移等数据。

1.4 壳单元的工程应用壳单元在工程实践中具有广泛的应用，如建筑结构、航空航天、汽车工程等领域都需要对壳单元结构进行分析和设计。

通过abaqus的壳单元功能，工程师可以更准确地预测结构的性能和行为，为工程设计和优化提供重要依据。

二、abaqus的柱坐标系2.1 柱坐标系概念柱坐标系是一种用于描述和分析圆柱形结构或圆柱坐标系下的结构的坐标系。

在实际工程中，许多结构都具有圆柱形特点，如桥梁墩柱、管道、轴承等。

使用柱坐标系可以更方便地描述和分析这些结构的受力和变形情况。

2.2 柱坐标系的建立和转换在abaqus中，建立柱坐标系可以通过坐标系设置、转换矩阵等功能完成。

工程师可以根据实际情况选择合适的柱坐标系类型，如圆柱坐标系、圆柱面坐标系等，进行结构的建模和分析。

2.3 柱坐标系的分析和设计在对柱坐标系下的结构进行分析和设计时，可以考虑受力情况、变形情况、稳定性等因素，通过abaqus的柱坐标系功能获得结构的受力状态、应变分布等数据，并对结构进行合理的设计和优化。